MPS へのファストトラック - 習得するための 10 のステップ

ステップ 1 - なぜ MPS

未加工時間の見積もり -15 分

MPS を学ぶための動機から始めましょう。

1. まず最初に、MPS - なぜ JetBrains MPS(英語) についての 2 分間の概観ビデオをチェックしてください。そうすれば、このツールがあなたのプロジェクトに必要なものを提供しているかどうかを評価することができます。

2. 当社の新しい VoiceMenu デモアプリケーション(英語)は、さまざまな専門分野の出身者に MPS の可能性をすばやく理解させるために作成されました。この短いビデオを参照してください。

3. 学術研究に関心がある場合は、MPS ユーザーが時間をかけて公開した MPS にあるすべての学術出版物のリスト(英語)も確認してください。

ステップ 2 - 手を汚す

推定生時間 -120 分

今すぐ MPS をお試しください ! MPS Web サイトからダウンロードし、用意した実践コースに進んでください。無料のガイド付きオンラインチュートリアルに参加すると、すぐに MPS で遊んだり、コードを書いたり、言語定義ビットを改善したり、すべてがどのように機能するかを確認したりできます。MPS が自分に適しているかどうか、またそれに何を期待できるかを評価できるよう、実際に試してみることに重点が置かれています。理論の説明に費やす時間は最小限に抑えられます。MPS が自分にとって適切なツールであることがわかったら、後からいつでも MPS を深く掘り下げる時間があります。さあ、せっかちな人のための JetBrains MPS(英語) に移動し、MPS を学びましょう。

ステップ 3 - プログラマーの観点からの MPS

未加工時間の見積もり -15 分

MPS について簡単に読んでも、実際に試してみるほど多くのことを学ぶことはできません。すでにこれを行っているかもしれませんが、そうでない場合は、ダウンロードサイトから MPS を入手してインストールしてください。MPS がインストールされていると、ファーストトラックを続行できます。

エディターを設定する

皆違います。MPS に付属しているデフォルト設定が習慣に合わない場合は、設定 （MacO、 Ctrl+Alt+S を押す）または設定（Windows、 Ctrl+Alt+S を押す、またはファイル -> 設定メニューに移動）でいつでも変更できます。変更される可能性が最も高い設定の 1 つは、エディター -> 一般セクションのフォントサイズです。

ちょっとした乗車

私たちプログラマーは物事を試すのが好きなので、最初に MPS エディターを使って簡単な試乗をしてみませんか？ MPS を起動してロボットカヤサンプルプロジェクトを開くと、すぐに第一印象を得ることができます。このプロジェクトは、仮想ロボットに命令するための人工言語を定義します。ロボットは長方形の領域内を移動し、マークをドロップして収集し、壁やマークがないか周囲のセルをチェックできます。組み込みコマンドと、その場で作成する新しいコマンドを使用してスクリプトを記述します。スクリプトを実行すると、Java で記述されたシミュレーターが起動して、プログラムの実行を視覚化します。

プロジェクトを開くには、新しい MPS を起動し、サンプルプロジェクトを開くボタンをクリックして robot_Kaja を選択します。サンプルプロジェクトは、ホーム /MPS サンプルフォルダーにインストールされています。

次のビデオは MPS 入門オンライントレーニング(英語)コースから借りたものです。この説明用スクリーンキャスト(英語)は、MPS の使用を開始できます。見てみな。

ビデオが好きで、MPS の学習に真剣に取り組んでいる場合は、MPS 入門オンライントレーニング(英語)への登録を検討してください。数多くの実践的な演習を通じて徹底的なガイダンスを提供し、ライブトレーナーと進捗状況や質問について話し合うことができます。

ステップ 4 - 基本を学ぶ

推定生時間 -25 分

このビデオを見てください ! - 初めての実行(英語)それはあなたに MPS がどのように組織されているか、それがどのように働くか、どのようにユーザーが MPS とやり取りするべきかについての重要な情報を与えます。

1. 注意深く MPS を評価しているなら、ビデオを見ている間、MPS 使用箇所についての物語を読んでいる間あなたの頭の中に飛び出す多くの質問がなければなりません。これらの質問のいくつかがすでに MPS FAQ ページで答えられていると思います。見てみな

2. MikhailBarash による MPS の基礎に関する穏やかな紹介記事(英語)を参照してください。記事を読むとすぐにすべての原則を理解できるため、これは現時点で間違いなく時間をかける価値があります。

3. ちょっと立ち止まって、ノード、コンセプト、AST のような本質的な用語をリストしている短いページをさっと読んで、よく使われる用語をさらによく理解してください。

ステップ 5 - 射影編集のヒントとコツ

推定生時間 -25 分

先に進む前に、MPS の最も特徴的な機能 - 射影エディター - を知っておく必要があります。ビデオをチェックする(英語)では、従来のテキストエディターと MPS 射影エディターの違いをすべて説明し、このアプローチの多数の利点について説明します。

MPS でコードを編集するとき、あなたのコーディング習慣が MPS エディターの射影の性質を妨げる状況に遭遇するでしょう。実験の間にすでにそのような驚きを発見したと実にかなり確信しています。MPS のコードはテキストではありませんが、代わりに抽象構文（AST）の射影です。これにより、言語設計者にいくつかの利点があり、同時に、編集経験が一般的なテキストエディターとは若干異なり、制限が厳しくなります。これは利点であると考えられるかもしれないし、考えられないかもしれません。それにもかかわらず、射影編集への学習曲線があります。一般に、射影コードでは、エディターを使用しています。効率的な射影コーダになるためには、コード補完、ブロック選択、インテンションアクションがあなたの親友になるはずです。それには良い面も悪い面もあります。

• 良い - MPS エディターでのプログラミングの 1 週間未満で、人々は通常、テキストベースの IDE で以前に経験したコーディングのフルスピードに戻ります。

• 悪い - 射影編集は中毒性が非常に高く、テキストベースのエディターは以前に考えられていたよりも説得力がなく、役に立たないと感じるかもしれません。

これから言語の設計に真剣に取り組むつもりです。MPS の学習に全力を注ぐ必要があるため、まだ躊躇している場合は、MPS の探索にさらに時間をかけるかどうかにかかわらず、先に進む前に次の資料を確認することを検討してください。すでに納得している場合は、次のステップに進んでください。

• JetBrains MPS は、有償プロジェクトと学術プロジェクトの両方でソフトウェアベンダーによって採用されている、効率的で信頼性の高い開発ツールです。MPS ベースの DSL は、法律モデリング、電気工学、保険業界、組み込みソフトウェア、医療システム、バイオインフォマティクス、データ分析など、幅広い分野で採用されています。「MPS ホームページの「When MPS」セクション」には、成功したプロジェクトがいくつかリストされており、使用されているテクノロジの概要が示されています。

• また、少し速度を落として、ミハイルバラシ(英語)を使用して、MPS の優れたドメイン固有の言語に関する物語(英語)で MPS の周囲に素晴らしいものを構築するための独自のアイデアを生み出すこともできます。どういたしまして !

ステップ 6 - 言語設計者の観点からの MPS

未加工時間の見積もり -20 分

ここで、ロボットのサンプル言語がどのように作成されたかについて興味があるはずです。ロボットカヤサンプルプロジェクトを再度開き、言語定義の基礎を説明するスクリーンキャスト(英語)を再生してください。

繰り返しになりますが、このビデオは MPS 入門オンライントレーニング(英語)コースから借用したもので、JetBrains が提供するこの有料コースを味わうことができます。

ビデオを読みながら、頻繁に一時停止して、サンプルプロジェクトを自分で参照してください。このようにして、典型的な言語構造を理解し、その個々の部分間の関係を確認できます。

この時点で、言語定義はいくつかの側面からなることを理解するべきです。これらのいくつかは必須です、いくつかはオプションです。

• 構造 - ユーザーモデルで使用できるノードの種類（コンセプトと呼ばれる）を定義します。プログラム（モデル）の各ノードは、その概念を参照します。概念 は、どのプロパティ、子、および参照ノードが持つことができるかを指定します。Concepts は、他の Concepts を拡張し、ConceptInterfaces を実装できます。

• 制約 - ノード間の関係と、構造で定義されたルールを超えてプロパティに許可される値を制限します。通常、制約は以下を定義します。

  • 参照の対象スコープ (参照が指すことができる許可されたノードのコレクション)

  • あるノードが別のノードの子 / 親 / 祖先になることができる状況

  • プロパティの許容値

  • プロパティアクセサーメソッド (getter と setter)

• 動作 -OOP ホールドメソッドのクラスと同様に、Concepts は、ノードでポリモーフィックな方法で呼び出すことができるメソッドと静的メソッドを定義できます。したがって、ノードはそのプロパティと関係とともに動作を実行します。

• エディター - コードを編集可能なフォーム（つまりテキスト）からコンピューターが操作できるツリーのような構造に変換するパーサーを定義する代わりに、MPS は、ユーザーが AST を直接編集できる射影エディターの概念を提供します。エディターアスペクトを使用すると、言語設計者は概念の概念を編集するための UI を作成できます。

• アクション -MPS エディターは基礎となる AST を直接操作するため、コピーアンドペーストやノードの別のノードへの置き換えなどの一部の編集アクションは、重要な AST の変更に変換されます。アクションアスペクトは、そのようなカスタマイズされた AST 変換の定義を保持します。

• インテンション - すべての最新の IDE は、便利なキーショートカット（MPS の Alt+Enter）で利用可能なアクションを即座にコード操作することで開発者を支援します。言語の作成者は、インテンションの側面で、言語のこのような小さなコード変換を定義できます。

• 型システム - 言語を必要に型システムの規則を提供するために、自分のコードの必要性を入力し、チェックすること。MPS 型システムエンジンは、ルールをオンザフライで評価し、ノードの型を計算し、計算された型が予想と異なる場合は常にエラーを報告します。モデルに関する非型システムアサーションを検証するために、いわゆるチェックルールを追加で定義できます。

• データフロー - 言語構造を介した値のフローと制御のフローを理解する機能は、言語が到達不能コードや null ポインタエラーの可能性などの問題を報告できます。言語設計者は、データフローアスペクトを活用して、各概念のフローを定義できます。MPS は、このフローを使用して、プログラム全体のデータフローを計算します。

• ジェネレーター -1 つ以上の言語で記述されたモデルは、最終的に、Java などのターゲット汎用言語およびプラットフォームで実行可能なコードに変換されます。その過程で、モデルは徐々に変換され、概念は、最終的なレベルに到達するまで、より低いレベルの抽象化からの概念に繰り返し置き換えられます。概念の翻訳規則とその適切な順序は、生成プログラムアスペクトで定義されています。

• TextGen - 生成プログラムが最終的な AST 表現に到達した後のコード生成中に、TextGen フェーズが開始し、モデル内のすべてのノードをそれらのテキスト表現に変換し、結果のテキストソースファイルをディスクに保存します。

ステップ 7 - 図形チュートリアル

所要時間 - 2 時間

図形チュートリアルを使用すると、独自の言語をすばやく作成できます。MPS エントリレベルの図形チュートリアルを確認し、非プログラマーがグラフィカルな形状のシーンを構築できるようにする言語を構築します。

ステップ 8 - 計算機のチュートリアル

所要時間 - 8 時間

MPS の言語設計の詳細を知りたいと思うはずですよね？ すべての基本的な情報とある程度のエクスペリエンスを提供したため、入門チュートリアルでは、深く掘り下げてサンプル言語をゼロから構築するのに適した位置にいるはずです。計算機のチュートリアルは、言語作成のプロセスをガイドします。空のプロジェクトから始めて、Java Swing ベースのビジュアルアプリケーションを構築するための言語で終わります。ぜひお試しください。

ステップ 9 - 依存関係とインポートされた言語の管理

所要時間 - 30 分

すでにお気づきのとおり、MPS を使用すると、モデル間の依存関係を管理したり、言語をインポートしたりできます。これらを理解することが不可欠なので、依存関係を正しく取得するためのユーザーガイドの章を参照してください。依存関係とインポートされた言語の違いと、設定 / 管理する方法を説明します。

ステップ 10 - Garage プロジェクトのチュートリアル

所要時間 - 5 時間

電卓のチュートリアルでは、言語設計の全体的な知識が十分に得られているはずです。今こそ、より徹底的な運動の時です。ガレージプロジェクトでは、相互接続された複数の言語を作成し、再利用可能なプラグインとしてパッケージ化し、言語を積み重ねます。このチュートリアルの複雑さを処理するために、オンライン教育にコグニテラプラットフォームを活用します。無料の MPS 初級コース(英語)に登録します。

質問がありますか？

新しいテクノロジーを学ぶのと同じように、サポートが必要な質問があるかもしれません。心配しないでください。あなたの背中を持っています ! 質問への回答を得るために利用できるいくつかのオプションがあります。

• 緊急ではない質問については、フォーラム(英語)を使用できます。

• コミュニティ Slack チャネル(英語)で質問すると、すぐに回答を得ることができます。常に新参者を喜んでヘルプくれる素晴らしいコミュニティを持っています。

• また、コミュニティの経験豊富なメンバーが開催する無料の MPS 営業時間(英語)に参加することもできます。

進行状況を確認する

おめでとう ! 上記のチュートリアルと演習を完了することで、言語デザインの世界に深刻な打撃を与えました。MPS の知識とコマンドは、スキル獲得の Dreyfus モデル(英語)の上級初心者ステージの上のどこかで認定される可能性があります。これは間違いなく祝うのに良い時期であり、おそらくあなたの成功について私たちに知らせるのにも良い時期(英語)です。

はしごを上がる

スキル獲得の Dreyfus モデル(英語)の次のステージは有能です。その段階に達すると、具体的なガイドラインや監督なしで自分で作業できるようになります。しかしこれが起こるためには、MPS に関する様々な問題を解決するためにより多くの時間を費やす必要があります。実装する言語のアイデアがすでにある場合は、先に進んでください。そうでなければ、役に立つ小さな言語を考え出すようにしてください。1 つ以上の MPS サンプルを再実装してみて、どれほど厳密に得られたかを確認することもできます。あるいは、出発点としてサンプルを選択して先に進めてください - 言語機能の追加、ジェネレーターの実装、型システム規則の追加、編集経験の磨きなど - あなたにとって正しい挑戦のように感じるものは何でも。

さらに、MPS と言語デザインで有能になるためにこれらを試すべきです:

1. JetBrains で MPS 上級コース(英語)を申請してください。オンラインとオンサイトの両方のオプションがあります。上級コースでは、以下について学びます。

   • 流暢でインテリジェントで使いやすいエディター

   • 自明ではないジェネレーターの実装

   • 型システム規則の定義

   • コード分析規則とクイックフィックスの指定

   • カスタマイズされた IDE と言語プラグインの構築

   • その他たくさんの

2. 共通言語パターンを研究する

3. クックブックを勉強して、言語デザインのさまざまな側面についてのあなたの知識を深めてください。

4. 引用符と反引用符について知る

5. ジェネレーターチュートリアルは MPS ジェネレーターが提供するより微妙なオプションをあなたに教えます。さまざまな種類のマクロ、ジェネレータースクリプト、ユーティリティモデルなどについて学びます。

6. クロージャ、コレクション、コンセプト関数、正規表現、タプル、smodel、ビルド言語など、MPS にバンドルされている言語をよく理解してください。

7. スタンドアロンの DSL IDE を構築する方法を学ぶ

8. すぐに必要とする情報を見つけることができるようにユーザーガイドの感触を得てください

9. 心からキーボードショートカットのいくつかを学ぶ

10. MPS コミュニティで積極的になり、MPS の習得への同じ道を進んでいる人々のフォーラムの質問に答えてみてください (英語)

有能になった後、間違いなく経験を積むべきです。MPS を使って作業を進め、プロジェクトを流用すればするほど、スキル獲得の Dreyfus モデル(英語)スケールで早く上がることができます。MPS で熟練した、最終的にはエキスパートになるというゴールを自分で設定した場合は、次のことを検討してください。

1. 次のような高度なトピックを勉強し練習する

   1. 使用箇所の検索

   2. MPS フレームワークを作る

   3. デバッガーの機能強化とカスタマイズ

   4. カスタム永続化

   5. 依存関係アナライザーおよびモジュール依存関係ツール

   6. カスタムデータフローアナライザー

   7. 拡張

2. 異なるターゲット言語 / プラットフォームのベース言語を作成することにより、MPS がその領域に拡大するのを支援します - Python、Ruby、Dart、Haskell、Go など

3. イベントで MPS について話す

4. ドキュメントを進化させる手助け

5. 貢献するコードから MPS プロジェクト

この経験レベルであなたをガイドするための詳細なドキュメントはそれほど多くなく、ほとんどの場合は自己主導でなければなりませんが、常にあなたに話し合い、助言を与え、協力します。

資料ソース

MPS マスタリーへの道のりに必要となるかもしれないドキュメントソースのリストはこちらで確認できます

ブック

Fabien Campagne は、MPS Language Workbench:VolumeI および VolumeII の本を執筆しました。これらは、電子的にもペーパーバックとしても購入できます。本は MPS の古いバージョンをカバーしていますが、それらの内容のほとんどはまだ関連しています。ここで入手してください。